浮空观测平台操控系统的设计与实现

论文摘要

现代战争中,特别是高新技术条件下的局部战争,空袭与反空袭成为贯穿战争始终的作战形式,高精度、突防能力强的中远程打击武器发挥着越来越大的作用,这对中低空防空反导武器系统提出了更高的要求。浮空观测平台的构想正是基于此背景。 本文首先介绍了浮空观测平台分布式火控系统的设计思想。其次,介绍了浮空观测平台系统的软件和硬件的结构,提出了无线远程控制系统的软件设计方案和基于ARMLPC2119芯片的控制计算机硬件模块的设计思想,并针对实际应用的需要,设计并实现了该国防预研项目的浮空观测平台操控系统的软件与浮空观测平台控制计算机通讯模块的硬件,解决了浮空观测平台控制系统中的两个技术问题:地面无线远程对浮空观测平台观测设备的控制问题,浮空观测平台控制计算机和浮空观测平台其他模块之间的通讯问题。最后,以移动的小车和浮动的小球为模拟运动目标,在模拟浮空环境中进行了实验,实验结果表明,本系统能准确的捕捉到运动目标,达到设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 研究任务
• 1.2 项目背景
• 1.2.1 中低空防空反导的现状和发展
• 1.2.2 无线远程监控系统
• 1.2.3 ARM技术的发展
• 1.3 论文的主要工作和内容安排
• 2 浮空观测平台操控系统概述
• 2.1 浮空观测平台的系统结构
• 2.2 浮空观测平台操控系统的功能与介绍
• 2.2.1 浮空观测平台操控系统各模块的功能介绍
• 2.2.2 浮空观测平台操控系统工作流程
• 2.3 系统通信
• 2.3.1 计算机的通信方式
• 2.3.2 浮空观测平台操控系统的系统通信
• 2.4 本章小结
• 3 浮空观测平台地面操控系统的设计与实现
• 3.1 浮空观测平台地面操控实验系统介绍
• 3.2 软件的开发与设计
• 3.2.1 开发工具
• 3.2.2 串行通信的开发及VCL
• 3.3 无线控制平台主要模块的软件设计
• 3.3.1 操纵杆程序控制模块
• 3.3.2 串口数据收发模块
• 3.3.3 浮空观测设备云台镜头的通信协议
• 3.4 人机界面以及具体功能的程序实现
• 3.4.1 主界面
• 3.4.2 状态界面
• 3.5 本章小结
• 4 浮空观测平台控制计算机的设计与实现
• 4.1 硬件设计方案
• 4.2 中央控制器部分
• 4.2.1 ARM的选择依据
• 4.2.2 ARM芯片LPC2119的硬件优点和结构
• 4.2.3 ARM外部辅助电路
• 4.3 串口扩展模块
• 4.3.1 总体设计思想
• 4.3.2 串口扩展芯片TL16C554简介
• 4.4 其它接口部分
• 4.4.1 视频信号切换接口
• 4.4.2 电平转换接口
• 4.5 浮空观测平台控制计算机的软件设计
• 4.5.1 浮空观测平台主控计算模块的通信协议
• 4.5.2 中断处理方式与程序查询方式的应用
• 4.6 本章小结
• 5 浮空观测平台实验系统
• 5.1 浮空观测平台操控系统实验流程
• 5.2 浮空观测平台操控系统的实验结果及简要分析
• 5.3 本章小结
• 6 结束语
• 致谢
• 参考文献